Tres procedimientos de laboratorio para la evaluación de diversas manifestaciones de la impulsividad en las ratas
Summary
Presentamos tres protocolos que evalúan diferentes formas de la impulsividad en las ratas y otros pequeños mamíferos. Procedimientos de Elección intertemporal evaluación la tendencia a descontar el valor de los resultados de retraso. Refuerzo diferencial de tasas bajas y característica negativa discriminación evaluar capacidad de inhibición de la respuesta con y sin castigo por respuestas inadecuadas, respectivamente.
Abstract
El presente artículo proporciona a una guía para la conducción y análisis de tres protocolos basados en acondicionado para evaluar impulsividad en ratas. Impulsividad es un concepto significativo porque se asocia con enfermedades psiquiátricas en los seres humanos y con comportamiento maladaptive en animales no humanos. Se cree que la impulsividad está compuesta de factores independientes. Hay protocolos de laboratorio para evaluar cada uno de estos factores utilizando equipo automatizado estandarizado. Descuento de retraso se asocia con la incapacidad de ser motivados por los resultados de retraso. Este factor se evalúa a través de protocolos de restricción presupuestaria, que consisten en que presenta al individuo con una situación de elección que implica una recompensa inmediata y una recompensa mayor pero retrasada. Déficit de inhibición de respuesta se asocia con la incapacidad para retener las respuestas prepotente. Refuerzo diferencial de tasas bajas (DLR) y protocolos de función negativa discriminación evaluar el factor de déficit de inhibición de la respuesta de la impulsividad. El primero impone una condición a una persona motivada en que la mayoría espera un periodo mínimo de tiempo para una respuesta a ser recompensados. Éste evalúa la capacidad de los individuos a abstenerse de alimentos buscando respuestas cuando se presenta una señal de la ausencia de alimentos. El propósito de estos protocolos es construir una medida cuantitativa objetiva de la impulsividad, que sirve para hacer comparaciones entre especies, permitiendo la posibilidad de la investigación traslacional. Las ventajas de estos protocolos particulares son su fácil instalación y uso, que surge de la relativamente pequeña cantidad de material necesario y a la naturaleza automatizada de estos protocolos.
Introduction
Impulsividad puede ser conceptualizada como una dimensión conductual asociada desadaptativas resultados1. A pesar del uso generalizado de este término, no existe consenso universal sobre su definición precisa. De hecho, varios autores han definido la impulsividad dando ejemplos de comportamientos impulsivos o sus consecuencias, en vez de delinear los aspectos distintivos regulan el fenómeno. Por ejemplo, impulsividad se supone que implican una incapacidad para esperar, plan, inhibir comportamientos prepotente o una insensibilidad al retraso de los resultados2, y se ha considerado una vulnerabilidad de base a comportamiento adictivo3. Bari y Robbins4 han caracterizado la impulsividad como la co-ocurrencia de los impulsos fuertes, siendo provocada por variables disposicional y situacionales y procesos inhibitorios disfuncionales. Una definición diferente fue proporcionada por Dalley y Robbins, quien afirmó que la impulsividad podría considerarse como una predisposición a acciones rápidas y a menudo prematuras, sin discernimiento apropiado5. Sin embargo, otra definición de impulsividad, propuesta por Sosa y dos Santos6, es una tendencia de comportamiento que se desvía de un organismo de maximizar recompensas disponibles por el control adquirido ejercida sobre el organismo responde estímulos por cierto relacionadas con las recompensas.
Debido a los procesos conductuales relacionados con la impulsividad, su substrato neurofisiológico consiste en estructuras en común con los de comportamiento motivado, la toma de decisiones y la valoración de la recompensa. Esto es apoyada por estudios que demuestran que las estructuras de la vía cortico-estriatal (p. ej., Núcleo accumbens [NAc], corteza prefrontal [PFC], amígdala y caudado putamen [CPU]), así como el sistema de neurotransmisores monoaminérgicos ascendente, participar en la expresión de comportamiento impulsivo7. Sin embargo, es más complejo que el sustrato neural de la impulsividad. Aunque NAc y PFC están implicadas en la conducta impulsiva, estas estructuras forman parte de un sistema más complejo y también están formadas por subestructuras que tienen funciones diferentes (para una documentación más detallada, véase Dalley y Robbins5).
Independientemente de las controversias sobre su naturaleza y su sustrato biológico, esta dimensión conductual se sabe que varían entre individuos, en cuyo caso se puede considerar como un rasgo, y dentro de individuos, en cuyo caso puede considerarse como un estado8. Impulsividad ha sido reconocida como una característica de algunas enfermedades psiquiátricas como el trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH), abuso de sustancias y episodios maníacos9. Parece existir un alto consenso que la impulsividad está compuesta por múltiples factores disociables, incluyendo falta de voluntad para esperar (es decir, retrasar el descuento), incapacidad para abstenerse respuestas prepotente (es decir, déficit inhibitorio), dificultad para concentrarse en las información (es decir, falta de atención) y una tendencia a involucrarse en situaciones de riesgo (es decir, búsqueda de sensación)5,10,11. Cada uno de estos factores puede evaluarse a través de las tareas conductuales especiales, que generalmente se asignan a dos amplias categorías: inhibición de la respuesta y elección (estos pueden tener diferentes etiquetas entre cada uno taxonomías de los autores). Algunas características importantes de tales tareas conductuales son que podrían ser aplicados a través de varias especies de animales2 y que permiten estudiar la impulsividad en condiciones controladas de laboratorio.
Modelado en una dimensión conductual con animales no humanos de laboratorio tiene una serie de ventajas como la posibilidad de medición tendencias conductuales específicas, operativas, permitiendo a los investigadores reducir en gran medida variables de confusión (p. ej., contaminación por los últimos acontecimientos de vida4) y aplicar manipulaciones experimentales como administración farmacológica crónica, realizando lesiones neurotóxicas o manipulación genética. La mayoría de estos protocolos tienen versiones analógicas para los seres humanos, que hacen comparaciones fáciles5. Lo importante, es eficaz para diagnóstico de enfermedades psiquiátricas, como el TDAH (especialmente cuando más de un protocolo es aplicado12) utilizando análogos de estos protocolos de laboratorio en seres humanos.
Como cualquier otra medida psicológica, los protocolos de laboratorio para evaluar impulsividad deben cumplir con criterios particulares en orden a lograr el objetivo de proporcionar información sobre el fenómeno bajo estudio. Para ser considerado como un modelo adecuado de comportamiento impulsivo un laboratorio protocolo debe ser confiable y poseen (al menos en cierto grado) cara, constructo y validez predictiva13. Confiabilidad podría implicar que un efecto sobre la medición sería replicar si una manipulación se lleva a cabo dos o más veces, o que la medida es consistente con el tiempo o en diferentes situaciones14,15. La función anterior sería especialmente útil para estudios experimentales, mientras que el último sería así para los estudios correlaciónales14. Cara de validez se refiere al grado en que lo que se mide se asemeja al fenómeno que se supone para ser modelados, en cuanto a ser, por ejemplo, afectados por las mismas variables. Validez predictiva se refiere a la capacidad de una medida para pronosticar resultados futuros en los protocolos, que tienen como objetivo medir el mismo o un concepto relacionado. Finalmente, la validez de constructo se refiere a si el protocolo reproduce un comportamiento que es teóricamente sólido sobre el proceso o procesos que se supone que intervienen en el fenómeno bajo estudio. Sin embargo, aunque estos son características altamente deseables, uno debe ser cauteloso al afirmar que un protocolo es válido puramente basada en estos criterios16.
Hay varios protocolos para medir la impulsividad en el laboratorio. Sin embargo, el presente artículo presenta solamente tres tales métodos: Elección intertemporal, refuerzo diferencial de tasas bajas y discriminación negativa característica. Procedimientos intertemporales pretenden evaluar el retraso descuento (es decir, la dificultad de retraso resultados para controlar el comportamiento) componente de impulsividad. Las razones de este protocolo se enfrenta a sujetos con dos recompensas que difieren en magnitud y retraso de17. Una alternativa provee una pequeña recompensa inmediata (llamado antes más pequeñas, SS) y el otro una recompensa mayor pero retrasada (denominado mayor, LL). La proporción de respuestas a la alternativa de la SS puede utilizarse como un índice de impulsividad18. En el refuerzo diferencial de procedimientos de tarifas, el factor de impulsividad evaluarse es inhibición de respuesta (es decir, incapacidad para retener las respuestas prepotente) cuando existe una contingencia de castigo negativo a responder inadecuado. La justificación de este protocolo está introduciendo temas a una situación en la que la única forma de obtener recompensas es hacer una pausa su respuesta19. Finalmente, procedimiento de discriminación negativa característica evalúa la inhibición de respuesta cuando no hay ningún castigo explícito al responder inadecuado. La justificación de este protocolo (también conocido como pavloviano acondicionado inhibición o la A + / AX-procedimiento) es evaluar la capacidad de los sujetos a retener las respuestas innecesarias20.
Estos procedimientos destacan en comparación a otros como teniendo algunas características convenientes. Por ejemplo, los procedimientos aquí presentados son adecuados para está llevando a cabo en cámaras de acondicionamiento mínimamente equipada (también conocido como ‘ la caja de Skinner”). La figura 1 muestra un diagrama de una cámara de acondicionamiento típicos. Cámaras de acondicionamiento son instrumentos de investigación útiles debido a una serie de ventajas. Permiten colección automatizada de un volumen relativamente grande de datos, maximizando el número de sujetos evaluados por unidad de tiempo y el espacio21. Por otra parte, estudios de comportamiento realizados en cámaras de acondicionamiento requieren una intervención mínima del investigador, que reduce el tiempo y esfuerzo invertido por el personal de laboratorio, a diferencia de otros métodos disponibles (por ejemplo, no automatizada T-laberintos, cajas de cambio de sistema) 21. minimizando la intervención de los investigadores también ayudan a reducir el sesgo de los investigadores, disminución de efectos de curva de aprendizaje de los investigadores, y una reducción de la manipulación inducida tensión22. Cámaras de acondicionamiento típicos están bastante estandarizados para ser usado con roedores de tamaño medianos, como las ratas (r. norvegicus), pero pueden ser empleados para el estudio de otros taxa, como marsupiales de tamaño similar (por ejemplo, D. albiventris y L. crassicaudata 23). también hay comerciales acondicionado cámaras adaptadas para menores (por ejemplo, ratones [M. musculus]) y más grandes (por ejemplo, primates no humanos) especies. Creación y realización de los protocolos presentados en este artículo requieren habilidades de programación mínimo y exigen un número muy bajo de entrada alcanzable y dispositivos de salida, a diferencia de los métodos alternativos más sofisticados (e.g., 5-choice serial tiempo de reacción tarea [5- CSRTT]24 y seguimiento de señal25).
Figura 1: Diagrama de un condicionamiento prototipo cámara. Los componentes principales de la cámara de acondicionamiento incluyen: receptáculo (2) comida (equipado con diodos infrarrojos lateral para detectar entradas de cabeza), luz focalizada (3), palanca (1) izquierda, (4) altavoz para emisión de tono (vista trasera), luz (5) casa (vista trasera), alimentos (6) dispensador. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Protocol
Representative Results
Discussion
El presente artículo proporciona una descripción de varios diversos protocolos para la detección de impulsividad en las ratas. Se argumenta que estos protocolos especialmente favorecidos por su facilidad de programación y análisis de datos y requieren dispositivos de funcionamiento y estímulo menos que otras alternativas disponibles. Hay varios pasos cruciales para la aplicación efectiva de estos protocolos, tales como (1) produciendo una pregunta de investigación, (2) seleccionar un diseño de estudio apropiado,…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nos gustaría agradecer a Alejandro Tapia, Florencia Mata, Miguel Burgos y María Elena Chávez por asistencia técnica. También queremos agradecer a Sarah Gordon Frances por sus útiles comentarios sobre un borrador anterior de este artículo y Vladimir Orduña para amablemente proporcionando datos de un artículo publicado. Gracias a Claudio Nallen para crear el diagrama en la figura 1. Agradecemos a la Dirección de Investigación de la Universidad Iberoamericana Ciudad de México para la financiación de servicios de corrección y edición y el video producen gastos.
Materials
| 25 Pin Cables | Med Associates | SG-213F | Connect smart control cards to smart control panels |
| 40 Pin Ribbon Cable | Med Associates | DIG-700C | Connects the computer with the interface cabinet |
| Computer | Dell Computer Company | T8P8T-7G8MR-4YPQV-96C2F-7THHB | For controlling and monitoring protocols’ processes |
| Conductor Cables | Med Associates | SG-210CP-8 | Provide power to the smart control panels via the rack mount power supply |
| Food dispenser with pedestal | Med Associates | ENV-203M-45 (12937) | Silently provides 45 mg food pellets |
| Head-Entry Detector | Med Associates | ENV-254-CB | Uses an infrared photo-beam to detect head entries into the food receptacle |
| House Light | Med Associates | ENV-215M | For providing diffuse illumination inside the chamber |
| Interface Cabinet | Med Associates | SG-6080D | Pod that can hold up to eight smart control cards |
| Med-PC IV Software | Med Associates | SOF-735 | Translate codes into commands for operating outputs and recording/storing input information |
| Multiple tone generator | Med Associates | ENV-223 (597) | For controlling the frequency of the tones |
| Panel fillers | Med Associates | ENV-007-FP | For filling modular walls when devices are not used |
| Pellet Receptacle | Med Associates | ENV-200R2M | Receives and holds food pellets delivered by the dispenser |
| Rack Mount Power Supply | Med Associates | DIG-700F | Provides power to the interface cabinet |
| Retractable Lever | Med Associates | ENV-112CM (10455) | Detects lever-pressing responses; projects into the chamber or retracts as needed |
| Smart Control Cards | Med Associates | DIG-716 | Controls up to eight inputs and four outputs of a conditioning chamber |
| Smart Control Panels | Med Associates | SG-716 (3341) | Connect smart cards to the devices within the conditioning chambers |
| Speaker | Med Associates | ENV-224AM | For providing tones inside the chamber |
| Standard Modular Chambers for Rat | Med Associates | ENV-008 | Made of aluminum channels designed to hold modular devices |
| Standard sound-, light-, and temperature isolating shells | Med Associates | ENV-022MD | Serve to harbor each conditioning chamber |
| Stimulus Light | Med Associates | ENV-221M | For providing a round focalized light stimulus |
| Three Pin Cables | Med Associates | SG-216A-2 | Connects smart control panel with each of the input and output devices in the conditioning chambers |
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